[0053]2.利用包括以下子步驟的單輥快淬技術(shù)制備出本發(fā)明的非晶合金薄帶。
[0054](a)將按上述原子比組成的母合金放入軟化溫度高于1400°C的石英玻璃管中。
[0055](b)在氬氣保護下，用高頻感應法加熱母合金，直至恪化，并繼續(xù)加熱至過熱。
[0056](C)通氣加壓使熔融合金從石英玻璃管底部噴嘴噴向高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥光滑表面，使熔融合金液冷卻成寬為0.33mm，厚為28μπι的非晶薄帶。
[0057]3.截取按步驟(2)制得的非晶薄帶，如圖1所示，用夾頭3、6分別夾住非晶薄帶14的兩頭，通過砝碼12給薄帶施加軸向應力216MPa，由氣嘴I通入氮氣保護，于470 V保溫I小時，然后隨爐降溫到室溫，制得樣品。
[0058]圖4所示曲線為用上述方法制得樣品(截取20mm)在300kHz，1mA幅值交流信號驅(qū)動下獲得的縱向驅(qū)動巨磁阻抗曲線。
[0059]測試結(jié)果，最大巨磁阻抗比為935%，線性相關(guān)系數(shù)達到0.998的線性區(qū)間為10?680A/m，線性區(qū)間寬度為670A/m，靈敏度為102.6 % /Oe。
[0060]實施例4
[0061 ]按如下方法制備本發(fā)明實施例4的磁敏材料:
[0062]將實施例3中的應力改變?yōu)?07MPa其它操作同實施例3制得實施例4的磁敏材料。
[0063]圖5為實施例4樣品的縱向驅(qū)動巨磁阻抗曲線。
[0064]測試結(jié)果，最大巨磁阻抗比為1382%，線性相關(guān)系數(shù)達到0.998的線性區(qū)間為17?130A/m，線性區(qū)間寬度為113A/m，靈敏度為536 % /Oe。
[0065]比較實施例1
[0066]為了說明本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)勢，與實施例1進行比較，將實施例1樣品與采用最佳納米晶化條件獲得的樣品進行比較。具體實施方法如下:
[0067 ] (I)同實施例1步驟1、2制成鑄態(tài)非晶薄帶；
[0068](2)將鑄態(tài)非晶薄帶在最佳納米晶化溫度540°C自由(不施加應力)退火I小時，制成比較實施例1的樣品。
[0069]圖6為用上述方法制得的比較實施例1樣品的巨磁阻抗曲線。
[0070]測試結(jié)果表明，比較實施例1樣品的最大巨磁阻抗比為2110%，線性相關(guān)系數(shù)達到
0.998的線性區(qū)間為180?270A/m，線性區(qū)間寬度為90A/m(只有實施例1的九分之一多一點)，靈敏度為1086%/Oe。。
[0071]比較實施例2
[0072]為了說明本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)勢，與實施例1、2進行比較，將實施例1、2中的工藝條件進行改變，用于比較。具體實施方法如下:
[0073](I)同實施例1步驟1、2制成鑄態(tài)非晶薄帶；
[0074](2)將退火溫度提高到最佳納米晶化溫度540°C，其它操作同實施例1步驟3，制成比較實施例2的樣品。
[0075]圖7為用上述方法制得的比較實施例2樣品的巨磁阻抗曲線。
[0076]測試結(jié)果表明，比較實施例2樣品的最大巨磁阻抗比為270%，線性相關(guān)系數(shù)達到
0.998的線性區(qū)間為2140?242(^/111，線性區(qū)間寬度為28(^/111(只有實施例1的三分之一不到)，靈敏度為45%/Oe。
[0077]比較實施例3
[0078]為了說明本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)勢，與實施例1、2進行比較，將實施例1、2中的工藝條件進行改變，用于比較。具體實施方法如下:
[0079 ] (I)同實施例1步驟1、2制成鑄態(tài)非晶薄帶；
[0080](2)將實施例1步驟3中的應力降為0，其它操作相同，制成比較實施例3的樣品。
[0081]圖8為用上述方法制得的比較實施例3樣品的巨磁阻抗曲線。
[0082]測試結(jié)果表明，比較實施例3樣品的最大巨磁阻抗比為903%，線性相關(guān)系數(shù)達到
0.998的線性區(qū)間為180?28(^/111，線性區(qū)間寬度為10(^/111(只有實施例1的八分之一多一點)，靈敏度為447%/Oe。
[0083]比較實施例4
[0084]為了說明本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)勢，與實施例3進行比較，將實施例3中的工藝條件進行改變，用于比較。具體實施方法如下:
[0085](I)同實施例3步驟1、2制成鑄態(tài)非晶薄帶；
[0086](2)將實施例3步驟3中的應力降為0，其它操作相同，制成比較實施例4的樣品。
[0087]圖9為用上述方法制得的比較實施例4樣品的巨磁阻抗曲線。
[0088]測試結(jié)果表明，比較實施例4樣品的最大巨磁阻抗比為742%，線性相關(guān)系數(shù)達到
0.998的線性區(qū)間為17?46A/m，線性區(qū)間寬度為29A/m(只有實施例3的二十三分之一)，靈敏度為430%/Oe。
[0089]綜上所述，以上方法包括如下步驟:
[0090]一、采用快淬法制備非晶材料；
[0091]1、按目標要求組分配置母料，如可以用交流電弧熔煉法或高頻感應加熱法配置母合金；
[0092]2、按目標要求制備不同形狀的非晶材料，如用熔融紡絲法制備非晶絲，用單輥快淬法制備非晶薄帶，用銅模吸鑄法制備非晶棒、管等形狀，只要便于施加應力即可。
[0093]二、在適當應力作用和適當溫度下對步驟一制得的非晶材料進行熱處理。應力可以是小于斷裂強度的任何值，應力小線性區(qū)小，但靈敏度會高些，應力大，線性區(qū)也大，但靈敏度會小些，可以根據(jù)實際應用對線性區(qū)和靈敏度的要求，選擇合適的應力;熱處理的溫度要求低于晶化溫度30?200°C，優(yōu)選為低于晶化溫度50?150°C，最佳為低于晶化溫度80?100°C。熱處理的保溫時間可以是5?600分鐘，優(yōu)選為30?180分鐘，最佳為40?60分鐘。
[0094]顯然，如果采用非晶材料，可以直接進入第二步驟，即在應力作用下對非晶材料直接進行熱處理。
[0095]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:在應力作用和低于晶化溫度的條件下對非晶材料進行熱處理，所述對非晶材料進行熱處理過程中，給被處理材料施加縱向應力，所加應力小于斷裂強度的任何應力，對于同一組分材料，應力增大，線性區(qū)增大，但靈敏度下降；所述熱處理的溫度低于晶化溫度30?150°C，優(yōu)選為低于晶化溫度50?100 °C，最佳為低于晶化溫度80?100°C;熱處理的保溫時間為5?600分鐘，優(yōu)選為30?180分鐘，最佳為40?60分鐘。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:所述非晶材料形狀為絲、帶、膜、棒的一種，在熱處理過程中便于施加縱向應力即可。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:所述非晶材料的組分為能制備成非晶合金，并能在退火過程中，通過應力作用感生出具有寬線性靈敏磁敏特性的金屬材料，典型組分為Fe73.SCmNb3Si13.SBdPFe76CL9P5Si7J9^4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)采用快淬法制備非晶材料； (2)在氣體保護和應力作用下對步驟(I)制得的非晶材料進行退火，其退火溫度為200?600 °C，退火溫度保持時間5?600分鐘。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于，其中步驟(2)中所述的保護氣體為退火過程能阻止被退火材料表面氧化的任何一種氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:所述步驟(2)中所述的保護氣體為退火過程能阻止被退火材料表面氧化的任何一種氣體為氮Ho7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:其中步驟(2)中所述的應力作用，其值為100?900MPa，應力作用時間為整個退火過程。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:其中步驟(2)中所述的應力作用，其值為100?900MPa，應力作用時間為退火過程中的升溫階段、保溫階段和降溫階段中的任何一個或二個階段。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:步驟(2)中的所述退火溫度為低于晶化溫度和高于非晶多形相變臨界溫度的一個區(qū)間，具體為 300 ?500°C。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，其特征在于:步驟(2)中的所述退火溫度保持時間為10?7200秒、300?4800秒或600?3600秒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備靈敏度高和線性區(qū)寬磁敏材料的新方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本發(fā)明技術(shù)能夠制備出同時具備寬線性區(qū)和高靈敏度兩個優(yōu)點的磁敏材料，具有工藝簡單，便于控制的優(yōu)點。需要控制的工藝參量少，具有便于調(diào)控材料性能的優(yōu)點，具有節(jié)能的優(yōu)點，無需提高處理溫度或增加熱處理時間，因此，本發(fā)明具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢，由于工藝簡單，便于控制，因此要求的生產(chǎn)設(shè)備簡單、造價低，且易于保證批量產(chǎn)品的一致性，所以，具有易于推廣，便于產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的優(yōu)點。
【IPC分類】C21D1/74, C22C45/02, H01F1/153, C21D1/26
【公開號】CN105679486
【申請?zhí)枴緾N201610022195
【發(fā)明人】鄭金菊, 方允樟, 吳鋒民, 葉慧群, 寇建龍, 趙靜, 范曉珍, 孫懷君
【申請人】浙江師范大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月14日